施工組織設計方案

時間：2023-05-07 08:08:12 規劃方案我要投稿

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施工組織設計方案

第＋二章鋼橋施工

第一節概述

施工組織設計方案

鋼橋是各種橋梁體系特別是大跨度橋梁常見的一種型式。近20年來，隨著預應力砼橋梁的急速發展，鋼橋已越來越多地進人更大的跨度領域，并且在結構形式、材料及加工制造、施工架設方面不斷有所開拓和創新。到70年代末，可以說鋼橋已經用一種完全嶄新的面貌出現在橋梁界并與預應力砼橋梁展開劇烈的競爭，這在一定程度上推動了橋梁工程的發展。

由于鋼材是一種性能優越的彈塑性材料.所以在橋梁上使用比較靈活，從板梁橋、桁梁橋、拱橋直至大跨度的懸索橋。近20年來，鋼斜拉橋又得到了飛速的發展，起著主導橋梁工程發展的地位。

隨著材質(主要是高強度鋼材和各種耐候鋼)的提高以及焊接工藝和高強度螺栓連接的不斷完善，各種受力性能優越、制造架設容易的箱形截面梁也就同時得到大力發展。

除此之外.在橋梁施工裝備方面，特別是吊機的起重能力不斷提高，伸臂拼裝所使用的行走于橋上的吊機起重能力已經用到1000kN.大型浮吊的起重能力也普遍達到6500kN，并且也已經有一次起吊重力達35000kN整孔橋梁的例子。為了將拼好的橋頂高或頂推就位，千斤頂的行程已擴大到2.0m。

這一切都促使傳統的鋼橋施工和架設法得到更新。以往大跨度鋼橋基本上以懸臂拼裝架設為主，現在除了懸臂安裝之外，還常常采用整孔吊裝和頂推施工方法，以提高施工速度。

此外，在條件許可的場合，還可用浮運法輔助安裝(如Hunber橋)。

在體系方面，一些管運不良、費工費料的結構(如懸臂桁梁)已經淘汰，而代之以結構緊湊、線條簡潔、造形美觀、受力優越的結構。

值得注意的是，鋼結合梁composite beam)已從中小跨度(40～80m)的范圍內越出，而走向大跨度領域(如加拿大的Annasis橋)。

世界著名的日本本四聯絡線工程，也基本以大跨度的懸索橋和斜拉橋為主體，這說明鋼橋今后幾十年的方向應以大跨、輕質、高強、美觀、施工快速等為發展的特點。

第二節鋼構件的制作

鋼構件的制作主要包括下列工藝過程：作樣、號料、切割、零件矯正和彎曲構件校正、結構試拼裝、除銹和涂該等。

(一)作樣

根據施工圖制作樣板或樣條的工作叫作樣。利用樣板或樣條可在鋼料上標出切割線及栓孔位置。

(二)樣板

一般構件用普通樣板，它可用薄鐵皮或0.3～0.5mm的薄鋼板制作。橋梁，栓孔可采用機器樣板鉆制。機器樣板是在厚12～20mm的鋼板上置，精確地嵌入經過溶碳淬火處理的鋼質鉆孔套。鉆孔套是旋制的。鉆孔套直徑公差只有±0.05mm，孔心距公差為±0.25mm。鉆孔時將機器樣板覆蓋在要加工的部件上，用卡具夾緊，錨頭即通過鉆孔套鉆制加工部件上的安裝孔。用樣板鉆出的孔，精度高而劃一，并可省去號孔工作。圖12—1為主梁節點板用的機器樣板。

(三)樣條

用2—3cm寬的鋼條做成的樣板叫樣條，它適用于較長的角鋼、槽鋼及鋼板的號料。

二、號料

利用樣板、樣條在鋼材上把零件的切割線畫出，稱為號料。號料使用樣板、樣條而不直接使尺，這是為了避免出現不同的尺寸誤差，而使釘孔錯位。號料的精確度應和放樣的精度相同。

三、剪切

剪切是使用剪切機進行的，對于16Mn鋼板，目前可切厚度在16～20mm。對于一般剪切機不能剪切的厚鋼板，或因形狀復雜不能剪切的板材都可采用焰切。焰切分：切割、半自動切割和自動切割機切割。聯合剪沖用于角鋼的剪切。目前聯合刃沖機可貝切的最大角鋼為∠125×125×12。

鋸切主要用于對槽鋼、工字鋼、管材及大型角鋼，鋸切的工具為圓鋸機。

四、矯正

由于鋼材在軋制、運輸、切割等過程中可能會產生變形，因此需要進行矯正

對于鋼板常采用輥壓機來趕平，對于角鋼也可用輥壓機進行調直。

對于切割后呈馬刀形彎曲的料件，當寬度不大時，可以在頂彎機上矯正。對于寬厚鋼板的馬刀形彎曲，則要用火焰加熱進行矯正，火焰溫度應控制在600℃一800℃之間。

五、制孔

號孔是借助樣板或樣條，用樣沖在鋼料上打上沖點，以表示釘孔的位置。如果采用機器樣板則不必進行號孔。

鉆孔的一般過程為：①畫線鉆孔：②擴孔套鉆；②機器樣板鉆孔；④數控程序鉆床鉆孔

使用機器樣板鉆孔可以使桿件達到互換使用，但對于不同規格的單構件則不能使用同一樣板來鉆孔(如釘孔排列不同或釘孔的間距不同)，因此設計者應盡量使結構物的設計標準化、模數化.以減少機器樣板的數量，提高機器樣板的利用率。

鉆孔時可將幾塊板材與覆蓋式機器樣板一同卡牢，然后用搖臂鉆床一次在鉆孔套內套鉆鉆透各層。

用數控坐標式鉆床鉆孔可達到很高的精度.也可以使工字型桿件的工地栓孔制成的孔應成正圓柱形，孔壁光滑，孔緣無損傷不平，刺屑消除干凈。

組裝件可預鉆小孔，組裝后進行擴鉆，預鉆孔徑至少應較設計孔徑小3mm。

六、組裝

組裝是按圖紙把制備完成的半成品或零件拼裝成部件、構件的工序。

構件組裝前應對連接表面及焊縫邊緣30～50mm范圍內進行清理，應將鐵銹、氯化鐵油污、水分等清除干凈。

栓焊鋼梁的主標桿件截面形式大多數為H形，H形桿件的組裝是在胎型上進行的，為便于進行定位焊，組裝胎型最好是轉動式，見圖12—2及圖12—3所示。

為了保證組裝質量，對組成桿件的各零件的相對位置、相互間的密貼程度以及整個桿件的外輪廓形狀和尺寸，在組拼過程中均要進行檢查。

在零件正確頂緊就位后，即可進行定位焊。定位焊的焊續長度每段為50～100mm，各段之間的距離為400—600mm。

七、焊接

鋼橋采用的焊接方法有自動焊、半自動焊和手工焊三種。

焊接質量在很大程度上決定于施焊狀況。焊接時所采用的電流強度、電弧電壓、焊絲的輸送速度及焊接速度都直接影響焊接質量。

在焊接前，如無焊接工藝評定試驗的，應做好焊接工藝評定試驗，并據此確定焊接工藝。

焊接完畢后應檢查焊縫質量。焊縫中主要缺陷有；裂縫、內部氣孔、夾渣、末熔透、咬邊、送流、燒穿及焊縫尺寸不合規定等。對于所有的焊縫均進行外觀檢查。內部檢查以超聲波探傷為主。

八、試拼裝

栓焊鋼梁某些部件，由于運輸和架設能力的限制，必須在工地進行拼裝。

運送工地的各部件，在出廠之前應進行試拼裝，以驗證工藝裝備是否精確可靠。例如鋼桁梁橋試拼裝按主桁、橋面系、橋門架及平縱聯四個平面進行。試拼裝時，鋼梁主要尺寸如桁高、跨度、上拱度、主拓間距等的精度應滿足有關標準的要求。新設計的以及改變工藝裝備后制造的鋼梁，均應進行試拼裝。對于成批連續生產的鋼梁，一般每10～20孔應試拼裝一次。

最近十幾年來，隨著橋梁向“長跨、輕質、高強、整體”發展，鋼橋的結構形式日新月異，花樣百出。鋼橋的制造技術、工藝水平也在迅速提高。

目前鋼橋的制造技術發展的主要特點是：

普遍應用電子計算機進行計算機輔助設計(CAD)和繪圖(CADD)系統的開發。

用精密切割代替刨銑機械加工。

高效切割、自動碳弧氣刨開坡口。

將光電路蹤技術運用于切割、放樣、畫線等工序。

先進的檢測手段。目前常用的x射線焊縫探傷儀已發展為輕便式，可在桿件上直接探傷。全力提高鋼梁焊接接頭的強度。

改進除銹、涂油方法和組裝成型工藝

第三節鋼橋的安裝

懸臂安裝是在橋位上拼裝鋼梁時，不用臨時膺架支承，而是將桿件逐根的依次拼裝在平衡梁上或已拼好的部分鋼梁上，形成向橋孔中逐漸增長的懸臂，直至拼至次一墩(臺)上。這稱為全懸臂拼裝。

若在橋孔中設置一個或一個以上臨時支承進行懸臂拼裝時稱為半懸臂拼裝。用懸臂法安裝多孔鋼梁時，第一孔鋼梁多用半懸臂法進行安裝。

鋼梁在懸臂安裝過程中，值得注意的關鍵問題是：①降低鋼梁的安裝應力；②伸臂端撓度的控制；②減少懸臂孔的施工荷載，④保證鋼梁拼裝時的穩定性。